(57)【要約】      （修正有）【課題】切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し難く、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少なく、分析に支障を来すことを防止できる試料の切削方法及び試料の切削装置を得る。【解決手段】切削装置１０では、切削バイト２２によって試料Ｓの表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行い、切削方向（Ｙ軸方向））と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って試料Ｓ表面から試料Ｓ内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面を形成する。したがって、切削方向に対して切削バイト２２の刃先と試料Ｓの接触部位との深さ方向の位置関係が変化しないため、切削による試料Ｓの変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向には作用せず、結果として、試料Ｓの深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない傾斜切削面が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先が切削方向に対して９０°以下のセット角βに設定された切削バイトによって、試料表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行い、前記切削方向と直交する方向に沿って前記試料表面から試料内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面を形成する、
ことを特徴とする試料の切削方法。
【請求項２】
前記傾斜切削面の傾斜角αを２０°以下に形成する、ことを特徴とする請求項１記載の試料の切削方法。
【請求項３】
前記切削バイトの刃先の逃げ角γを、１°〜７５°に設定した、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の試料の切削方法。
【請求項４】
前記切削バイトの刃先角δを、１５°〜８９°に設定した、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の試料の切削方法。
【請求項５】
前記切削バイトの材質をダイヤモンド単結晶とした、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の試料の切削方法。
【請求項６】
前記切削する際に、前記試料面を冷却しながら切削する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の試料の切削方法。
【請求項７】
試料を保持し、保持した試料をＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三次元方向に沿って移動可能でかつＹ軸周りの正逆二方向へ傾斜可能な試料ステージと、
前記試料の表面を切削可能な切削バイトと、
前記切削バイトを保持し、前記切削バイトの保持角度を前記試料面に対しＹ軸周りの正逆二方向及びＺ軸周りの正逆二方向に沿って調整可能で、かつ保持した前記切削バイトを介して前記試料面へ向けて上方から一定荷重を付与できるバイト保持アームと、
前記バイト保持アームを保持し、前記試料面の少なくともＹ軸方向に沿って移動させるバイト駆動部と、
を備えた試料の切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の深さ方向の成分等の情報を分析するために当該試料を切削する試料の切削方法及び試料の切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料の深さ方向の成分等の情報を分析するために、当該試料の表面を切削し、得られた切削面あるいは切削片を分析、観察、評価する試料分析の手法が知られている（一例として、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば前記特許文献１に示された手法では、切刃で試料（例えば、高分子材料）を切削する際に、切刃の受ける水平力及び垂直力を測定し、これに基づいて試料の剥離強度とせん断強度を求める構成となっている。
【０００４】
ところで、前記特許文献１に示された手法では、試料の切削面が切刃の切削方向（試料に切り込む方向）に形成される。このため、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の分析に支障を来す恐れがある。また、試料の切削深さとその切削角度を大きくすると、切刃に対する負荷（荷重）が増大し、スムーズな切削が困難になるという問題もある。さらに、金属やセラミック等の硬い試料への適用が困難な場合もある。
【特許文献１】特開２００２−１９５９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し難く、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少なく、分析に支障を来すことを防止できる試料の切削方法及び試料の切削装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明の試料の切削方法は、刃先が切削方向に対して９０°以下のセット角βに設定された切削バイトによって、試料表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行い、前記切削方向と直交する方向に沿って前記試料表面から試料内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面を形成する、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項１記載の試料の切削方法では、切削バイトによって試料表面から内部へ切り込みながら同時に切削が行われ、切削方向と直交する方向に沿って試料表面から試料内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面が形成される。
【０００８】
このようにして得られた傾斜切削面を、種々の分析法（ＦＴ−ＩＲ法、レーザーラマン法、ＥＰＭＡ法、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法等）で分析、測定、観察、評価することで試料分析が行われる。
【０００９】
なお、このような傾斜切削面に基づいて試料の深さ方向に分析する手法では、試料の分析深さをｄとすると、深さ方向の情報が切削面上に（ｄ／ｓｉｎα）倍だけ拡大される（すなわち、傾斜角αが小さいほど、前記拡大率が増加する）。したがって、この傾斜切削面を試料の表面側から深さ方向に向かって線分析を行うことによって、試料断面を表面から深さ方向に直接に線分析する場合と比較して、高い深さ分解能で分析を行うことができる。
【００１０】
ここで、請求項１記載の試料の切削方法によれば、形成した傾斜切削面において試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ないため、高精度な深さ方向分析・観察が可能になる。
【００１１】
すなわち、切削方向と直交する方向に沿って試料表面から試料内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面を形成するため、切削方向に対して切削バイトの刃先と試料の接触部位との深さ方向の位置関係が変化しない。このため、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向には作用せず、結果として、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない傾斜切削面を形成することができる。したがって、その後の分析に支障を来すことを防止でき、高精度な深さ方向分析・観察が可能になる。
【００１２】
また、切削バイトによって試料表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行うことで傾斜切削面を形成するため（試料表面から内部への切り込みと傾斜切削が一連の操作で完結するため）、試料面上の場所を変えた切削（複数の傾斜切削面の形成）を迅速かつ簡便に行うことができる。これにより、一つの固体試料面に複数の傾斜切削面を迅速に（例えば、数分／１切削面で）形成することが可能になる。
【００１３】
さらに、刃先が切削方向に対して９０°以下のセット角βに設定された切削バイトによって傾斜切削面を形成するため（切削バイトの刃先を切削方向に対して９０°未満に傾けて切削するため）、切削バイトの刃先角δと逃げ角を見かけ上小さくすることができる。このため、スムーズな切削が可能になり、スティックスリップなどによる切削痕の影響を軽減でき、平滑な傾斜切削面を得ることができる。
【００１４】
このように、請求項１記載の試料の切削方法では、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し難く、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少なく、分析に支障を来すことを防止でき、しかも、迅速かつ高精度に切削を行うことができる。
【００１５】
一方、請求項２に係る発明の試料の切削方法は、請求項１記載の試料の切削方法において、前記傾斜切削面の傾斜角αを２０°以下に形成する、ことを特徴としている。
【００１６】
請求項２記載の試料の切削方法では、傾斜角αが２０°以下で傾斜した傾斜切削面を形成するため、その後の分析において、傾斜切削面の深さ方向の情報の拡大率が大きく、傾斜切削面を試料の表面側から深さ方向に向かって高い深さ分解能で線分析を行うことができる。
【００１７】
請求項３に係る発明の試料の切削方法は、請求項１または請求項２記載の試料の切削方法において、前記切削バイトの刃先の逃げ角γを、１°〜７５°に設定した、ことを特徴としている。
【００１８】
請求項３記載の試料の切削方法では、切削バイトの刃先の逃げ角γを、１°〜７５°に設定したため、試料の硬さに応じて最適の切削条件が得られ、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明の試料の切削方法は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の試料の切削方法において、前記切削バイトの刃先角δを、１５°〜８９°に設定した、ことを特徴としている。
【００２０】
請求項４記載の試料の切削方法では、切削バイトの刃先角δを、１５°〜８９°に設定したため、試料の硬さに応じて最適の切削条件が得られ、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。
【００２１】
請求項５に係る発明の試料の切削方法は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の試料の切削方法において、前記切削バイトの材質をダイヤモンド単結晶とした、ことを特徴としている。
【００２２】
請求項５記載の試料の切削方法では、切削性が向上し、傾斜切削面の面粗度を小さくでき（良くなり）、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。また、硬質試料（金属、セラミック等）にも適用可能であり、しかも、切削バイトの耐久性が向上し、長期に亘って低コストで試料の切削を行うことができる。
【００２３】
請求項６に係る発明の試料の切削方法は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の試料の切削方法において、前記切削する際に、前記試料面を冷却しながら切削する、ことを特徴としている。
【００２４】
請求項６記載の試料の切削方法では、軟質試料（ゴム、エラストマー等）にも適用することが可能になり、適用の範囲が拡大する。
【００２５】
また一方、請求項７に係る発明の試料の切削装置は、試料を保持し、保持した試料をＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三次元方向に沿って移動可能でかつＹ軸周りの正逆二方向へ傾斜可能な試料ステージと、前記試料の表面を切削可能な切削バイトと、前記切削バイトを保持し、前記切削バイトの保持角度を前記試料面に対しＹ軸周りの正逆二方向及びＺ軸周りの正逆二方向に沿って調整可能で、かつ保持した前記切削バイトを介して前記試料面へ向けて上方から一定荷重を付与できるバイト保持アームと、前記バイト保持アームを保持し、前記試料面の少なくともＹ軸方向に沿って移動させるバイト駆動部と、を備えている。
【００２６】
請求項７記載の試料の切削装置では、切削バイトによって試料表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行い、切削方向と直交する方向に沿って試料表面から試料内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面を形成できる。
【００２７】
すなわち、先ず、試料ステージに表面が平坦な固体試料を取り付ける。次いで、試料ステージのＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸移動機構を利用して、切削バイトの刃先が試料面に接触する状態とする（面合わせ）。なおこの場合、保持アームをＺ軸周りに沿って調整し、切削バイトの刃先のセット角β（すなわち、切削方向（Ｙ軸方向）に対する角度）も調整しておく。また、前記面合わせを精度良く行うために、切削バイトと試料面のセッティング状態を横から観察できる観察部を設けても良い。
【００２８】
次いで、バイト保持アームを試料面に対しＹ軸周りに移動させることで切削バイトを一旦退避させ（浮かせ）た後に、試料ステージをＹ軸周りに傾斜させて、試料面を切削方向（すなわち、Ｙ軸方向）に対して直交する方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って所定の角度（傾斜角α）傾ける。なおこの場合、試料面（試料ステージ）はそのままの状態で、バイト保持アームをＹ軸周りに所定の角度傾けることで角度調節を行ってもよい。
【００２９】
しかる後には、バイト保持アームを再びＹ軸周りに移動させることで切削バイトを試料面に接触させる。この際には、切削バイトを介して試料面へ向けて上方から一定荷重（バイト荷重）が付与される状態にバイト保持アームをセットする。
【００３０】
そして、バイト駆動部を駆動させてバイト保持アームをＹ軸方向に沿って移動させる。これにより、切削バイトによって試料表面から内部へ切り込みながら同時に切削が行われ、切削方向と直交する方向に沿って試料表面から試料内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面が形成される。
【００３１】
さらに、このようにして得られた試料の傾斜切削面を、種々の分析法（ＦＴ−ＩＲ法、レーザーラマン法、ＥＰＭＡ法、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法等）で分析、測定、観察、評価することで試料分析が行われる。
【００３２】
なお、このような傾斜切削面に基づいて試料の深さ方向に分析する手法では、試料の分析深さをｄとすると、深さ方向の情報が切削面上に（ｄ／ｓｉｎα）倍だけ拡大される（すなわち、傾斜角αが小さいほど、前記拡大率が増加する）。したがって、この傾斜切削面を試料の表面側から深さ方向に向かって線分析を行うことによって、試料断面を表面から深さ方向に直接に線分析する場合と比較して、高い深さ分解能で分析を行うことができる。
【００３３】
ここで、請求項７記載の試料の切削装置によれば、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない傾斜切削面を形成することができるため、高精度な深さ方向分析・観察が可能になる。
【００３４】
すなわち、切削方向（すなわち、Ｙ軸方向）と直交する方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って試料表面から試料内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面を形成することができるため、切削方向に対して切削バイトの刃先と試料の接触部位との深さ方向の位置関係が変化しない。このため、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向には作用せず、結果として、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない傾斜切削面を形成することができる。したがって、その後の分析に支障を来すことを防止でき、高精度な深さ方向分析・観察が可能になる。
【００３５】
また、切削バイトによって試料表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行うことで傾斜切削面を形成するため（試料表面から内部への切り込みと傾斜切削が一連の操作で完結するため）、試料面上の場所を変えた切削（複数の傾斜切削面の形成）を迅速かつ簡便に行うことができる。これにより、一つの固体試料面に複数の傾斜切削面を迅速に（例えば、数分／１切削面で）形成することが可能になる。
【００３６】
このように、請求項７記載の試料の切削装置では、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し難く、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができ、しかも、迅速に切削を行うことができる。
【００３７】
なお、請求項７記載の試料の切削装置において、前述した試料面と切削バイトの刃先との角度（すなわち、形成する傾斜切削面の傾斜角α）を２０°以下に設定すれば、その後の分析において、傾斜切削面の深さ方向の情報の拡大率が大きく、傾斜切削面を試料の表面側から深さ方向に向かって高い深さ分解能で線分析を行うことができる。
【００３８】
また、切削バイトの刃先の逃げ角γを、１°〜７５°に設定すれば、試料の硬さに応じて最適の切削条件が得られ、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。
【００３９】
さらに、切削バイトの刃先角δを、１５°〜８９°に設定すれば、同様に、試料の硬さに応じて最適の切削条件が得られ、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。
【００４０】
また、切削バイトの材質をダイヤモンド単結晶とすれば、切削性が向上し、傾斜切削面の面粗度を小さくでき（良くなり）、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。また、硬質試料（金属、セラミック等）にも適用することが可能になり、しかも、切削バイトの耐久性が向上し、長期に亘って低コストで試料の切削を行うことができる。
【００４１】
またさらに、切削する際に、試料面を冷却しながら切削すれば、軟質試料（ゴム、エラストマー等）にも適用することが可能になり、更に適用の範囲が拡大する。
【発明の効果】
【００４２】
以上説明した如く本発明に係る試料の切削方法では、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し難く、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少なく、分析に支障を来すことを防止でき、しかも、迅速かつ高精度に切削を行うことができるという優れた効果を有している。また、本発明に係る試料の切削装置では、切削による試料の変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し難く、試料の深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができ、しかも、迅速に切削を行うことができるという優れた効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１には、本発明の実施の形態に係る試料の切削装置１０の全体構成が斜視図にて示されている。また、図２にはこの切削装置１０の全体構成が平面図にて示されており、図３には切削装置１０の全体構成が正面図にて示されている。
【００４４】
切削装置１０は、基台１２上に試料ステージ１４が設けられている。試料ステージ１４は、試料Ｓを保持する台であり、保持した試料をＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三次元方向に沿って移動可能となっている。またしかも、この試料ステージ１４は、Ｘ軸及びＹ軸周りの正逆二方向へも傾斜可能となっている。すなわち、試料ステージ１４の下方には、Ｘ軸用及びＹ軸用のゴニオメータ１６が設けられており、試料ステージ１４の傾斜角度を調整できかつ検出可能となっている。
【００４５】
試料ステージ１４の側方には、バイト保持アーム１８が配置されている。バイト保持アーム１８は、バイト駆動部を構成するプレート２０上に取り付けられて試料ステージ１４へ向けて延出しており、先端部には、試料Ｓの表面を切削可能な切削バイト２２が保持されている。また、バイト保持アーム１８は、プレート２０に対し、支軸２４及び支軸２６によって、Ｙ軸周りの正逆二方向及びＺ軸周りの正逆二方向に沿って移動調整可能となっている。さらに、このバイト保持アーム１８は、保持した切削バイト２２を介して試料Ｓの表面へ向けて上方から一定荷重（バイト荷重）を付与できるようになっている。
【００４６】
一方、バイト保持アーム１８が取り付けられたプレート２０は、同様にバイト駆動部を構成する一対のレール２８上にこのレール２８に沿って移動可能に取り付けられている。一対のレール２８は、Ｙ軸に沿って敷設されており、プレート２０がレール２８に沿って移動することで、バイト保持アーム１８に保持された切削バイト２２が、Ｙ軸方向に切削動作するようになっている。
【００４７】
これにより、切削バイト２２が試料Ｓの表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行い、切削方向（すなわち、Ｙ軸方向）と直交する方向（すなわち、Ｘ軸方向）に沿って試料Ｓの表面から内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面Ｋ（図４参照）を形成することができる構成となっている。
【００４８】
ここで、本実施の形態においては、切削バイト２２の刃先が切削方向（Ｙ軸方向））に対して９０°以下のセット角βに設定されるように、バイト保持アーム１８が調節されている。また、前記傾斜切削面Ｋの傾斜角αが２０°以下となるように、切削バイト２２の刃先の傾斜角が設定されている。さらに、切削バイト２２の刃先の逃げ角γは、１°〜７５°に設定されると共に、切削バイト２２の刃先角δは、１５°〜８９°に設定されている。なお、切削バイト２２の材質はダイヤモンド単結晶とすることが好ましい。
【００４９】
次に、本実施の形態の作用を、試料の切削方法と併せて説明する。
【００５０】
ここで、図４（Ａ）乃至図４（Ｃ）には、前述の如き切削装置１０（切削方法）による試料Ｓと切削バイト２２の対応関係が概略的に示されている。なお、図４（Ａ）乃至図４（Ｃ）においては、試料Ｓの断面を解り易くするために、断面方向に３層に積層して構成されるように描いてある。
【００５１】
上記構成の試料の切削装置１０では、切削バイト２２によって試料Ｓの表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行い、切削方向（Ｙ軸方向））と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って試料Ｓ表面から試料Ｓ内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面Ｋを形成できる。
【００５２】
すなわち、
（１）先ず、試料ステージ１４に表面が平坦な固体試料Ｓを取り付ける。
（２）次いで、試料ステージ１４のＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸移動機構を利用して、切削バイト２２の刃先が試料Ｓの表面に接触する状態とする。
【００５３】
なおこの場合、バイト保持アーム１８をＺ軸周りに沿って調整し、切削バイト２２の刃先のセット角β（すなわち、切削方向（Ｙ軸方向）に対する角度）も調整しておく。また、前記面合わせを精度良く行うために、切削バイト２２と試料Ｓ表面のセッティング状態を横から観察できる観察部を設けても良い。
（３）次いで、バイト保持アーム１８を試料Ｓ表面に対しＹ軸周りに移動させることで切削バイト２２を一旦退避させ（浮かせ）た後に、試料ステージ１４をＹ軸周りに傾斜させて、試料Ｓ表面を切削方向（Ｙ軸方向）に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って所定の角度（傾斜角α）傾ける。
【００５４】
なおこの場合、試料Ｓ（試料ステージ１４）はそのままの状態で、バイト保持アーム１８をＹ軸周りに所定の角度傾けることで角度調節を行ってもよい。
（４）しかる後には、バイト保持アーム１８を再びＹ軸周りに移動させることで切削バイト２２を試料Ｓ表面に接触させる。この際には、切削バイト２２を介して試料Ｓ表面へ向けて上方から一定荷重（バイト荷重）が付与される状態にバイト保持アーム１８をセットする。
【００５５】
そして、バイト駆動部を駆動させて（プレート２０をレール２８に沿って移動させて）バイト保持アーム１８をＹ軸方向に沿って移動させる。
【００５６】
これにより、切削バイト２２によって試料Ｓ表面から内部へ切り込みながら同時に切削が行われ、切削方向と直交する方向に沿って試料Ｓ表面から試料Ｓ内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面Ｋが形成される。しかもこの場合、一回の切削で、切削バイト２２の傾斜角度とバイト荷重に応じた深さの切削が完了する。
（５）なお、切削深さが浅い場合は、切削バイト２２の刃先を切削開始位置に戻し、上記切削を繰り返し、所定の深さに達したところで切削を完了する。
（６）また、同一の個体試料Ｓ表面で切削部位を換えたい場合は、試料ステージ１４をＸ軸−Ｙ軸移動機構によって場所を換え、（４）〜（５）を繰り返す。
【００５７】
さらに、このようにして得られた試料Ｓの傾斜切削面Ｋを、種々の分析法（ＦＴ−ＩＲ法、レーザーラマン法、ＥＰＭＡ法、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法等）で分析、測定、観察、評価することで試料分析が行われる。
【００５８】
なお、このような傾斜切削面Ｋに基づいて試料Ｓの深さ方向に分析する手法では、試料Ｓの分析深さをｄとすると、深さ方向の情報が切削面上に（ｄ／ｓｉｎα）倍だけ拡大される（すなわち、傾斜角αが小さいほど、前記拡大率が増加する）。したがって、この傾斜切削面Ｋを試料Ｓの表面側から深さ方向に向かって線分析を行うことによって、試料断面を表面から深さ方向に直接に線分析する場合と比較して、高い深さ分解能で分析を行うことができる。
【００５９】
ここで、本実施の形態に係る試料の切削装置１０（切削方法）によれば、試料Ｓの深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない傾斜切削面Ｋを形成するため、高精度な深さ方向分析・観察が可能になる。
【００６０】
すなわち、図４（Ｂ）に示す如く、切削方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に沿って試料Ｓ表面から試料Ｓ内部へ傾斜角αで傾斜した傾斜切削面Ｋを形成するため、切削方向に対して切削バイト２２の刃先と試料Ｓの接触部位との深さ方向の位置関係が変化しない。このため、切削による試料Ｓの変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向には作用せず、結果として、試料Ｓの深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない傾斜切削面Ｋが形成される。したがって、その後の分析に支障を来すことを防止でき、高精度な深さ方向分析・観察が可能になる。
【００６１】
また、図４（Ｃ）に示す如く、切削バイト２２によって試料Ｓ表面から内部へ切り込みながら同時に切削を行うことで傾斜切削面Ｋを形成するため（試料Ｓ表面から内部への切り込みと傾斜切削が一連の操作で完結するため）、試料Ｓ面上の場所を変えた切削（複数の傾斜切削面Ｋの形成）を迅速かつ簡便に行うことができる。これにより、一つの固体試料Ｓ面に複数の傾斜切削面Ｋを迅速に（例えば、数分／１切削面で）形成することが可能になる。
【００６２】
さらに、図４（Ａ）に示す如く、刃先が切削方向に対して９０°以下のセット角βに設定された切削バイト２２によって傾斜切削面Ｋを形成するため（切削バイト２２の刃先を切削方向に対して９０°未満に傾けて切削するため）、切削バイト２２の刃先角δと逃げ角を見かけ上小さくすることができる。このため、スムーズな切削が可能になり、スティックスリップなどによる切削痕の影響を軽減でき、平滑な傾斜切削面Ｋを得ることができる。
【００６３】
また、傾斜角αが２０°以下で傾斜した傾斜切削面Ｋを形成するため、その後の分析においては、傾斜切削面Ｋの深さ方向の情報の拡大率が大きく、傾斜切削面Ｋを試料Ｓの表面側から深さ方向に向かって高い深さ分解能で線分析を行うことができる。
【００６４】
さらに、切削バイト２２の刃先の逃げ角γを、１°〜７５°に設定したため、試料の硬さに応じて最適の切削条件が得られ、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。また、切削バイト２２の刃先角δを、１５°〜８９°に設定したため、同様に、試料の硬さに応じて最適の切削条件が得られ、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。
【００６５】
さらに、切削バイト２２の材質をダイヤモンド単結晶とすることで、切削性が向上し、傾斜切削面Ｋの面粗度を小さくでき（良くなり）、高精度に平滑な傾斜切削面を得ることができる。また、硬質試料（金属、セラミック等）にも適用可能であり、しかも、切削バイト２２の耐久性が向上し、長期に亘って低コストで試料の切削を行うことができる。
【００６６】
またさらに、切削する際に、試料面を冷却しながら切削すれば、軟質試料（ゴム、エラストマー等）にも適用することが可能になり、更に適用の範囲が拡大する。
【００６７】
このように、本実施の形態に係る試料の切削装置１０（切削方法）では、切削による試料Ｓの変形、摩耗、あるいは切削痕などの影響が深さ方向に作用し難く、試料Ｓの深さ方向に分布した成分やその状態の相互干渉が少ない高精度に平滑な傾斜切削面Ｋを得ることができ、しかも、迅速に切削を行うことができる。また、切削バイト２２を好適に選定することで、軟質試料（ゴム、エラストマー等）、中硬質試料（プラスチック、樹脂等）、あるいは硬質試料（金属、セラミック等）まで適用可能であり、適用の範囲が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係る試料の切削装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る試料の切削装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る試料の切削装置の全体構成を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る試料の切削装置及び切削方法における試料と切削バイトの対応関係を示し、（Ａ）は概略的な平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った概略的な断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った概略的な断面図であり、（Ｄ）は切削バイトの刃先の角度関係を示す概略的な側断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０    切削装置
１４    試料ステージ
１８    バイト保持アーム
２０    プレート（バイト駆動部）
２２    切削バイト
２８    レール（バイト駆動部）
Ｓ      試料
Ｋ      傾斜切削面
【図１】
2005265533.tif 000003
【図２】
2005265533.tif 000004
【図３】
2005265533.tif 000005
【図４】
2005265533.tif 000006